快速性要求傳統(tǒng)沖渣水泵之所以全天候工頻運(yùn)行主要原因是高壓饋電柜的投退需要一定時(shí)間，有時(shí)因水泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)不及時(shí)而影響向沖渣溝送水，因此為了不影響生產(chǎn)，使用單位使沖渣泵電動(dòng)機(jī)全天候工頻運(yùn)行。高壓變頻調(diào)速方案可以實(shí)現(xiàn)高爐不出渣時(shí)水泵電動(dòng)機(jī)低速（低頻）運(yùn)行，而在出渣時(shí)能快速調(diào)節(jié)到所需轉(zhuǎn)速達(dá)到按需供水的目的?？梢?jiàn)，高壓變頻調(diào)速方案調(diào)速既能保證響應(yīng)的快速性又達(dá)到節(jié)能目的。

　　設(shè)備選型通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上各個(gè)廠商的變頻調(diào)速方案，確認(rèn)國(guó)內(nèi)某廠商的高壓變頻器調(diào)速方案投資最少，可用于普通異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速，而且此前有近100個(gè)成功案例。在新4＃高爐沖渣水處理系統(tǒng)工程中，選用該廠商的HARSVERT―A06／035型高壓變頻器。

　　HARSVERT―A06／035變頻器主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

　　系統(tǒng)原理概述1變頻器原理簡(jiǎn)述HARSVERT―A06／035高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高－高”變換形式，電網(wǎng)電壓經(jīng)過(guò)二次側(cè)多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電，功率單元為三相輸入，單相輸出的交－直－交PWM電壓源型逆變結(jié)構(gòu)，相鄰功率單元的輸出端串接起來(lái)，形成Y接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動(dòng)機(jī)。

　　系統(tǒng)控制原理（1）系統(tǒng)構(gòu)成從確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性和維護(hù)的安全性方面考慮，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙做適宜性修改，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一拖二手動(dòng)控制變頻加旁路的方案（用于變頻／工頻切換），系統(tǒng)由3個(gè)高壓開(kāi)關(guān)柜（Q1、Q2、Q3）和4個(gè)真空斷路器（QF1、QF2、QF3、QF4）組成（見(jiàn)）。它們不但在機(jī)械上實(shí)現(xiàn)互鎖，在電氣上同樣設(shè)置互鎖，比如當(dāng)1＃泵變頻運(yùn)行時(shí)，QF1合閘，且與QF2、QF3存在電氣互鎖（即1＃泵變頻運(yùn)行，2＃泵不能變頻運(yùn)行，同時(shí)1＃泵也不能旁路運(yùn)行）；當(dāng)1＃泵旁路運(yùn)行時(shí)，QF2合閘，且只與QF1存在電氣和機(jī)械互鎖（即1＃泵旁路運(yùn)行時(shí)，2＃泵可選擇變頻運(yùn)行或工頻運(yùn)行）。同理，2＃泵運(yùn)行時(shí)，只需對(duì)應(yīng)的真空斷路器相應(yīng)動(dòng)作即可。但當(dāng)變頻開(kāi)關(guān)柜Q1跳閘時(shí)，變頻真空斷路器QF1、QF3同時(shí)跳閘，允許水泵旁路運(yùn)行。

　?。?）電動(dòng)機(jī)及離心泵參數(shù)電動(dòng)機(jī)及離心泵參數(shù)如表2所示。

　　爐渣處理與變頻器運(yùn)行情況出渣情況高爐平均每天出鐵18爐，每爐鐵平均耗時(shí)約55min，間隔20min.在出鐵的25min后就開(kāi)始放渣，故沖渣水泵在出鐵間隔及出渣前25min的時(shí)間內(nèi)，只需較低的轉(zhuǎn)速（設(shè)定10Hz），不需要滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。利用高壓變頻器根據(jù)實(shí)際需要對(duì)沖渣水泵進(jìn)行變頻運(yùn)行，既改善了工藝，又達(dá)到節(jié)能降耗的目的，高爐出渣周期表如所示。整個(gè)出渣工藝時(shí)間約30min.也就是說(shuō)，水泵只需要全速運(yùn)行30min左右，每天約9h（18×0.5h）。高速定為50Hz；低速定為5～10Hz（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)節(jié)）。

　　設(shè)備運(yùn)行情況通過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，HARSVERT―A06／035型高壓變頻器表現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：（1）運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠。為高爐安全可靠生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保障，而且變頻器還具有免維護(hù)的特點(diǎn)，只需定期更換柜門(mén)上的通風(fēng)濾網(wǎng)，不用停機(jī)；當(dāng)功率模塊發(fā)生故障時(shí)，模塊旁路，變頻器可以降頻運(yùn)行，從而保證生產(chǎn)的連續(xù)性。

　　（2）節(jié)能效果顯著，大大降低了電能消耗。

　　（3）電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了真正的軟起動(dòng)、軟停機(jī)，能減少對(duì)電動(dòng)機(jī)和水泵的機(jī)械沖擊。此外，電動(dòng)機(jī)在高爐不出渣時(shí)可低速運(yùn)行，不僅減少配電工的工作量，而且有利于現(xiàn)場(chǎng)操作人員控制沖渣水循環(huán)系統(tǒng)的供水量。

　?。?）變頻器同現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)無(wú)縫接口，滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。由于變頻器采用PLC為主控元件，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)接入靈活；同時(shí)可以測(cè)算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及電流，便于用戶(hù)及時(shí)了解電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況。

　　（5）適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)能力強(qiáng)，盡管有時(shí)電網(wǎng)電壓高達(dá)6.6kV，但變頻器仍能正常運(yùn)行。

　　實(shí)際節(jié)能效果分析水泵調(diào)速前后流量、功率與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為Q1／Q2＝n1／n2P1／P2＝（n1／n2）3式中，Q、P、n分別為水泵的流量、功率、轉(zhuǎn)速。

　　假如轉(zhuǎn)速降低一半，即：n2／n1＝1／2，則P2／P1＝1／8，可見(jiàn)降低轉(zhuǎn)速能大大降低功率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)采用高壓變頻器時(shí)，50Hz滿(mǎn)載工作電流比電動(dòng)機(jī)額定電流值要低許多，電流降為28A.理論上可以為電網(wǎng)節(jié)約容量20％左右。